Κατανόηση PVGIS: Το εργαλείο που επανάσταση στον ηλιακό σχεδιασμό

Όταν άρχισα να εργάζομαι στον φωτοβολταϊκό τομέα πριν από δεκαπέντε χρόνια, η εκτίμηση του ηλιακού δυναμικού ενός χώρου ήταν σχεδόν σαν την αλχημεία. Χρησιμοποιήσαμε δεδομένα από τον καιρό, πολύπλοκους χειροκίνητους υπολογισμούς και καλή δόση διαίσθησης. Η άφιξη του PVGIS άλλαξε τα πάντα, μετατρέποντας μια αβέβαιη διαδικασία σε μια ακριβή επιστήμη προσβάσιμη σε όλους. Σήμερα, δεν μπορώ να φανταστώ το σχεδιασμό ενός ηλιακού έργου χωρίς αυτό το απαραίτητο εργαλείο τόσο για τους επαγγελματίες όσο και για τα περίεργα άτομα.

Η προέλευση του PVGIS: Μια ευρωπαϊκή ιστορία καινοτομίας

PVGIS, ή φωτοβολταϊκό σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών, γεννήθηκε από ένα φιλόδοξο όραμα στο Κοινό Κέντρο Έρευνας (JRC) της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Στη δεκαετία του 2000, καθώς η ηλιακή ενέργεια μόλις αρχίζει να αναδύεται ως αξιόπιστη εναλλακτική λύση, μια ομάδα ευρωπαίων ερευνητών αντιμετώπισε μια σημαντική πρόκληση: Δημοκρατία πρόσβασης σε ηλιακά δεδομένα υψηλής ακρίβειας.

"Ο στόχος μας ήταν να δημιουργήσουμε ένα εργαλείο που θα επέτρεπε σε οποιονδήποτε, από ερευνητές στους πολίτες, να αξιολογήσει το ηλιακό δυναμικό οποιασδήποτε θέσης στην Ευρώπη", ο Thomas, ένας από τους μηχανικούς που συμμετείχαν στις πρώτες εκδόσεις του PVGIS, μου είπε πρόσφατα. "Την εποχή εκείνη, αυτά τα δεδομένα φυλάσσονταν ζηλώσιμα από μερικά ιδρύματα ή εξειδικευμένες εταιρείες".

Αυτό που ξεκίνησε ως ευρωπαϊκό έργο επεκτάθηκε σταδιακά για να καλύψει την Αφρική, τότε την Ασία και τελικά ολόκληρο τον κόσμο. Σήμερα, PVGIS υπάρχει σε δύο συμπληρωματικές εκδόσεις: η ελεύθερη θεσμική έκδοση (PVGIS 5.3) που διατηρείται από το JRC και την προηγμένη εμπορική έκδοση (PVGIS24) που εμπλουτίζει την εμπειρία με πρόσθετα χαρακτηριστικά και μια εκσυγχρονισμένη διεπαφή.

Αποκρυπτογράφηση PVGIS: πολύ περισσότερο από μια απλή ηλιακή αριθμομηχανή

Να κατανοήσουμε την ουσία του PVGIS, κάποιος πρέπει να υπερβεί τον τεχνικό του ορισμό. Βεβαίως, είναι ένα γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών που εξειδικεύεται στα φωτοβολταϊκά, αλλά αυτή η περιγραφή δεν δικαιολογεί την αληθινή του φύση.

Μια απαράμιλλη κλιματική βάση δεδομένων

Στο επίκεντρο του PVGIS βρίσκεται μια τεράστια συλλογή δεδομένων ηλιακής ακτινοβολίας, που συλλέγονται για αρκετές δεκαετίες και συνεχώς εξευγενισμένα. Σε αντίθεση με τις περιφερειακές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται από άλλα εργαλεία, PVGIS ενσωματώνει λεπτές τοπικές παραλλαγές που μπορούν να κάνουν όλη τη διαφορά.

Κατά τη διάρκεια ενός έργου στις ελβετικές Άλπεις, με εντυπωσιάστηκα PVGISτην ικανότητα να συλλάβει μικροκλίματα κοιλάδας. Δύο τοποθεσίες μόνο 3 χιλιομέτρων μεταξύ τους είχαν σημαντικά διαφορετικά προφίλ ακτινοβολίας λόγω του προσανατολισμού της κοιλάδας και των σκιών που ρίχνονται από τα γύρω βουνά. Αυτή η ακρίβεια επέτρεψε τη βέλτιστη τοποθέτηση και αποφεύγει έναν εσφαλμένο υπολογισμό που θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο την κερδοφορία του έργου.

Μια εκλεπτυσμένη φωτοβολταϊκή μηχανή προσομοίωσης

PVGIS Δεν παρέχει μόνο ακατέργαστα δεδομένα ηλιακού φωτός. Ενσωματώνει προηγμένα μοντέλα που προσομοιώνουν τη συμπεριφορά των φωτοβολταϊκών συστημάτων υπό συνθήκες πραγματικού κόσμου, λαμβάνοντας υπόψη:

• Οι απώλειες που σχετίζονται με τη θερμοκρασία της μονάδας, ένας παράγοντας που συχνά υποτιμάται σε καυτές περιοχές
• Ο αντίκτυπος της γωνίας πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων στην απόδοση
• Οι επιπτώσεις της μακρινής σκίασης που προκαλούνται από το περιβάλλον έδαφος
• Η σταδιακή αποικοδόμηση της απόδοσης με την πάροδο του χρόνου

Η Μαρία, ένας αρχιτέκτονας που εξειδικεύτηκε στον βιοκλιματικό σχεδιασμό στη Βαρκελώνη, εξήγησε πρόσφατα πώς PVGIS βοήθησε να πείσει έναν σκεπτικιστικό πελάτη: "Το PVGIS Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι ακόμη και με υποβέλτιστο προσανατολισμό οροφής, το σύστημα θα φτάσει το 87% της θεωρητικής μέγιστης απόδοσης. Αυτά τα ακριβή δεδομένα μετατράπηκαν σε μια επιχείρηση «όχι» σε ενθουσιώδη «ναι».

Ένα εργαλείο οικονομικής λήψης αποφάσεων

Η οικονομική διάσταση είναι συχνά καθοριστική σε ηλιακά έργα. PVGIS24 Περιλαμβάνει χαρακτηριστικά οικονομικής ανάλυσης που μετατρέπουν τις κιλοβατς ώρες σε συγκεκριμένα οικονομικά επιχειρήματα:

• Η απόδοση του υπολογισμού των επενδύσεων προσαρμοσμένος σε τοπικές συνθήκες
• Προβολή εξοικονόμησης κατά τη διάρκεια της ζωής του συστήματος
• Σύγκριση διαφορετικών διαμορφώσεων για τη βελτιστοποίηση της κερδοφορίας

Για τον Stefan, έναν εγκαταστάτη στη Γερμανία για πάνω από 20 χρόνια, αυτή η πτυχή είναι ζωτικής σημασίας: "Πριν, έπρεπε να ζυγίσω διάφορα εργαλεία λογισμικού για να παρουσιάσω μια πλήρη αναφορά στους πελάτες μου. Σήμερα, PVGIS Μου επιτρέπει να δημιουργήσω μια τεχνική και οικονομική προσομοίωση μέσα σε λίγα λεπτά που εμπνέει την εμπιστοσύνη και διευκολύνει τη λήψη αποφάσεων. "

Χαρακτηριστικά που κάνουν τη διαφορά

Με τα χρόνια και τις ενημερώσεις, PVGIS έχει εμπλουτιστεί με χαρακτηριστικά που ανταποκρίνονται στις εξελισσόμενες ανάγκες του ηλιακού τομέα.

Προσομοίωση συστημάτων που συνδέονται με το δίκτυο

Η πιο συνηθισμένη διαμόρφωση σήμερα, όπου η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εγχέεται στο δίκτυο ή αυτοκαθορισμένο, διαμορφώνεται με μεγάλη ακρίβεια. PVGIS Επιτρέπει την προσαρμογή κάθε πτυχής του συστήματος:

• Τύπος και αποτελεσματικότητα των φωτοβολταϊκών μονάδων
• Διαμόρφωση τοποθέτησης (στέγη, έδαφος, ηλιακοί ιχνηλάτες)
• Απώλειες συστήματος που σχετίζονται με καλωδίωση και μετατροπείς

Χρησιμοποίησα πρόσφατα αυτό το χαρακτηριστικό για να συγκρίνω διαφορετικές τεχνολογίες μονάδων για ένα κοινοτικό έργο στην Ιταλία. Η προσομοίωση αποκάλυψε ότι μια ελαφρώς πιο ακριβή τεχνολογία θα προσφέρει καλύτερη απόδοση κάτω από τις συγκεκριμένες συνθήκες του ιστότοπου, με μια σωρευτική διαφορά παραγωγής 7% πάνω από 20 χρόνια - μια αποφασιστική πληροφορία για την τελική επιλογή.

Μοντελοποίηση συστημάτων εκτός δικτύου με αποθήκευση

Με την άνοδο των εγκαταστάσεων εκτός δικτύου και της αυτο-κατανάλωσης με αποθήκευση, PVGIS έχει αναπτύξει συγκεκριμένα εργαλεία για την προσομοίωση αυτών των σύνθετων διαμορφώσεων:

• Βέλτιστο μέγεθος μπαταρίας με βάση τα προφίλ κατανάλωσης
• Εκτίμηση της αυτονομίας του συστήματος
• Υπολογισμός του ποσοστού αυτόματης ικανότητας ενέργειας

Για ένα έργο καταφυγίου βουνού στα Πυρηναία, αυτό το χαρακτηριστικό αποδείχθηκε απαραίτητο. "Ήμασταν σε θέση να μέγεθος με ακρίβεια την απαραίτητη χωρητικότητα αποθήκευσης για τη διατήρηση της ισχύος κατά τη διάρκεια περιόδων χαμηλού ηλιακού φωτός", εξηγεί ο Jean, ο μηχανικός που είναι υπεύθυνος για το έργο. "Χωρίς PVGIS, πιθανότατα θα είχαμε υπερμεγέθη το σύστημα κατά 30%, επηρεάζοντας σημαντικά τον προϋπολογισμό. "

Ολοκληρωμένα δεδομένα καιρού

Πέρα από την ηλιακή ακτινοβολία, PVGIS Παρέχει ένα σύνολο βασικών δεδομένων καιρού για βέλτιστο ηλιακό σχεδιασμό:

• Μέσες, ελάχιστες και μέγιστες θερμοκρασίες περιβάλλοντος
• Ταχύτητα και κατεύθυνση ανέμου
• Σχετική υγρασία και βροχόπτωση

Αυτές οι πληροφορίες συμφραζομένων βελτιώνουν τις προβλέψεις απόδοσης και προβλέπουν περιορισμούς ειδικών για τον ιστότοπο. Για ένα αγριολταϊκό έργο στη νότια Ισπανία, αυτά τα δεδομένα βοήθησαν τον εντοπισμό περιόδων κατά τις οποίες η ηλιακή παραγωγή θα ήταν υψηλότερη, ενώ συμπίπτει με τις ανάγκες άρδευσης, βελτιστοποιώντας έτσι τη συνέργεια μεταξύ ενέργειας και γεωργίας.

PVGIS Στην πράξη: μαρτυρίες χρηστών

Οι αριθμοί και τα χαρακτηριστικά λένε μόνο μέρος της ιστορίας. Είναι σε καθημερινή χρήση αυτό PVGISΗ αξία της πραγματικά λάμπει.

Η εμπειρία μιας συμβουλευτικής εταιρείας

Η Sophie διαχειρίζεται μια συμβουλευτική εταιρεία που ειδικεύεται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Λυών. Για εκείνη, PVGIS έχει γίνει ένα στρατηγικό εργαλείο: "Χρησιμοποιούμε PVGIS Από τη φάση πριν από το έργο για να αξιολογήσετε γρήγορα τη σκοπιμότητα και το δυναμικό ενός ιστότοπου. Η ακρίβεια των εκτιμήσεων μας επιτρέπει να αποκλείσουμε άμεσα τα μη βιώσιμα έργα και να εστιάσουμε τους πόρους μας σε άτομα με πραγματικές δυνατότητες. "

Υπογραμμίζει επίσης την αξία του PVGIS Ως εργαλείο επικοινωνίας: "Οι παραγόμενες αναφορές είναι σαφείς και επαγγελματικές, με γραφήματα που μπορούν να καταλάβουν ακόμη και οι λιγότερο τεχνικοί πελάτες.

Η προοπτική ενός εγκαταστάτη

Ο Miguel, ένας ηλιακός εγκαταστάτης στη Βαλένθια για 15 χρόνια, έχει δει τη δουλειά του να μεταμορφωθεί από PVGIS: "Πριν, πέρασα ώρες εξηγώντας γιατί οι εκτιμήσεις μου ήταν πιο αξιόπιστες από τον διαγωνισμό. Τώρα παρουσιάζω εξατομικευμένη PVGIS προσομοιώσεις άμεσα και η συζήτηση μετατοπίζεται αμέσως στην ποιότητα και την εξυπηρέτηση του εξοπλισμού. "

Εκτιμά ιδιαίτερα τη δυνατότητα να συγκρίνει διαφορετικές διαμορφώσεις: "Πρόσφατα, ένας πελάτης διστάζει μεταξύ μιας τυποποιημένης εγκατάστασης και μιας λύσης με βελτιστοποιητές. Σε μερικά κλικ, ήμουν σε θέση να του δείξω τη διαφορά παραγωγής πάνω από 25 χρόνια, δικαιολογώντας την πρόσθετη επένδυση".

Η προοπτική ενός ιδιοκτήτη σπιτιού

Η Κλάρα, ιδιοκτήτης ενός σπιτιού κοντά στο Μπορντό, μοιράζεται πόσο προσβάσιμο PVGIS είναι για μη επαγγελματίες: «Σκέφτηκα να εγκαταστήσω ηλιακούς συλλέκτες, αλλά ήθελα να επαληθεύσω για τον εαυτό μου εάν οι υποσχέσεις των εγκαταστάσεων ήταν ρεαλιστικές. PVGIS Μου επέτρεψε να κάνω τις δικές μου εκτιμήσεις και να θέσω σχετικές ερωτήσεις κατά τη διάρκεια των εμπορικών συναντήσεων. "

Προσθέτει: "Τελικά επέλεξα έναν εγκαταστάτη που επίσης χρησιμοποίησε PVGIS και των οποίων οι εκτιμήσεις ταιριάζουν με την έρευνά μου. Αυτή η διαφάνεια ήταν αποφασιστική στην απόφασή μου. "

PVGIS VS Άλλα Εργαλεία: Μια ενημερωμένη σύγκριση

Σε ένα τοπίο όπου πολλαπλασιάζονται τα εργαλεία προσομοίωσης ηλιακής ενέργειας, PVGIS ξεχωρίζει με διάφορους θεμελιώδεις τρόπους.

PVGIS και PVWATTS (NREL)

Το PVWATTS, που αναπτύχθηκε από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμης Ενέργειας των ΗΠΑ, συχνά εξετάζεται PVGISΑμερικανός ομόλογος. Έχοντας χρησιμοποιήσει και τα δύο εργαλεία για διεθνή έργα, μπορώ να βεβαιώσω τις σημαντικές διαφορές τους:

• PVGIS Προσφέρει λεπτότερη χωρική ανάλυση στην Ευρώπη και την Αφρική, ενώ το PVWATTS είναι γενικά πιο ακριβές στη Βόρεια Αμερική
• Ο PVGIS24 Η διεπαφή είναι πιο διαισθητική και προσφέρει περισσότερες επιλογές προσαρμογής
• Το PVWATTS παρέχει μια πιο απλοποιημένη προσέγγιση, μερικές φορές εις βάρος της ακρίβειας

Ένας καναδικός μηχανικός με τον οποίο συνεργάστηκα σε ένα διασυνοριακό έργο συνοψίζει καλά την κατάσταση: "Χρησιμοποιούμε PVWATTS για τα αμερικανικά μας έργα και PVGIS για τους ευρωπαϊκούς μας. Η διαφορά δεν έγκειται τόσο σε συνολική ποιότητα όσο στην περιφερειακή ακρίβεια των υποκείμενων δεδομένων. "

PVGIS και εξειδικευμένο εμπορικό λογισμικό

Λύσεις όπως το Aurora ή το Helioscope προσφέρουν προηγμένα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και μοντελοποίησης 3D, αλλά με σημαντικά υψηλότερο κόστος. PVGISΗ δύναμη του έγκειται στην εξαιρετική αναλογία κόστους-οφέλους:

• Άμεση προσβασιμότητα χωρίς εγκατάσταση λογισμικού
• Πολύ ταχύτερη καμπύλη μάθησης
• Αξιόπιστες και διαφανείς πηγές δεδομένων
• Δωρεάν θεσμική έκδοση για βασικές ανάγκες

"Για οικιστικά έργα και μικρές εμπορικές εγκαταστάσεις, PVGIS Προσφέρει ό, τι χρειαζόμαστε ", εξηγεί ο Roberto, ένας εγκαταστάτης στην Ιταλία." Διατηρούμε το πιο περίπλοκο λογισμικό για μεγάλα βιομηχανικά έργα όπου η λεπτομερής μοντελοποίηση της στενής σκίαση δικαιολογεί την πρόσθετη επένδυση ".

Η εξέλιξη του PVGIS: Μια ματιά στο μέλλον

Πρόσφατες βελτιώσεις

Τις τελευταίες εκδόσεις του PVGIS έχουν παρουσιάσει εξαιρετικά αναμενόμενα χαρακτηριστικά:

• Ενσωμάτωση πιο πρόσφατων και δορυφορικών δεδομένων υψηλότερης ανάλυσης
• Βελτιωμένα μοντέλα απόδοσης για αναδυόμενες τεχνολογίες
• Προχωρημένα εργαλεία για την ανάλυση συστημάτων με αποθήκευση
• Πιο διαισθητική και ευαίσθητη διεπαφή στο PVGIS24

Σε μια πρόσφατη διάσκεψη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Βαρκελώνη, ένας ερευνητής της JRC παρουσίασε τα πίσω από τα σκηνικά που εργάζονται πίσω από αυτές τις βελτιώσεις: "το καθένα PVGIS Η ενημέρωση αντιπροσωπεύει χιλιάδες ώρες επικύρωσης και σύγκρισης με πραγματικά δεδομένα από τις υπάρχουσες εγκαταστάσεις. Αυτή η επιστημονική αυστηρότητα είναι αυτό που εξασφαλίζει την αξιοπιστία των εκτιμήσεων. "

Μελλοντικές προοπτικές

Αρκετές υποσχόμενες εξελίξεις αναμένονται σε μελλοντικές εκδόσεις:

• Πιο προηγμένη ενσωμάτωση υβριδικών συστημάτων (φωτοβολταϊκό + άνεμος)
• Εκλεπτυσμένη μοντελοποίηση των τεχνολογιών Bifacial
• Ειδικά εργαλεία για αγριολταϊκές εφαρμογές
• Λεπτομερέστερη ανάλυση του αντίκτυπου της κλιματικής αλλαγής στις μακροπρόθεσμες επιδόσεις

Ένας μηχανικός που εμπλέκεται στην ανάπτυξη του PVGIS24 Πρόσφατα μου είπε: "Εργαζόμαστε σε χαρακτηριστικά που θα επιτρέψουν την προσομοίωση των προηγμένων στρατηγικών αυτο-κατανάλωσης, την ενσωμάτωση των ηλεκτρικών οχημάτων και των έξυπνων οικιακών συστημάτων.

Σύναψη: PVGIS, ένας πυλώνας της ενεργειακής μετάβασης

Πέρα από τα τεχνικά του χαρακτηριστικά, PVGIS αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη πρόοδο στον εκδημοκρατισμό της ηλιακής ενέργειας. Κάνοντας τα δεδομένα και τα εργαλεία μόλις προορίζονται για εμπειρογνώμονες προσβάσιμους, βοηθά στην επιτάχυνση της ανάπτυξης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε όλο τον κόσμο.

Για επαγγελματίες, PVGIS έχει γίνει ένας καθημερινός σύντροφος που καθιστά τις εκτιμήσεις πιο αξιόπιστες και ενισχύει την αξιοπιστία του έργου. Για τα άτομα, είναι ένα παράθυρο στο ηλιακό δυναμικό του περιβάλλοντος τους, ένα εργαλείο ενδυνάμωσης που επιτρέπει ενημερωμένες επιλογές ενέργειας.

Όπως συνοψίζει η Έλενα, ένας ερευνητής στην ενεργειακή μετάβαση: "PVGIS Ενσωματώνει τέλεια το ευρωπαϊκό πνεύμα καινοτομίας στην υπηρεσία του κοινού καλού. Με τον μετασχηματισμό σύνθετων επιστημονικών δεδομένων σε προσβάσιμες και ενεργητικές πληροφορίες, βοηθά συγκεκριμένα στην οικοδόμηση ενός πιο βιώσιμου και αποκεντρωμένου ενεργειακού μέλλοντος. "

Είτε ανακαλύπτετε PVGIS Σήμερα ή το έχουν χρησιμοποιήσει εδώ και χρόνια, ένα πράγμα είναι βέβαιο: αυτό το εργαλείο θα συνεχίσει να εξελίσσεται και να αναπτύσσεται, να αντικατοπτρίζει τις προόδους ενός ταχέως αναπτυσσόμενου ηλιακού τομέα και να υποστηρίξει την παγκόσμια ενεργειακή μετάβαση με την ακρίβεια και την αξιοπιστία για την οποία είναι γνωστή.

Αυτό το άρθρο γράφτηκε σε συνεργασία με την τακτική PVGIS Οι χρήστες σε ολόκληρη την Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και τη Νότια Αμερική, συμπεριλαμβανομένων των ερευνητών, των ηλιακών εγκαταστάσεων και των εξειδικευμένων συμβουλευτικών εταιρειών. Οι πραγματικές εμπειρίες και οι προοπτικές τους εμπλουτίστηκαν κάθε τμήμα αυτής της παρουσίασης.